Variaciones del nivel del mar, glacio e hidroisostáticas en la laguna de Rocha y zonas aledañas, Uruguay

Abstract

El objetivo de este trabajo es el de determinar los fenómenos regionales que operaron en la zona de la laguna de Rocha, durante el Pleistoceno y Holoceno. Para ello se confeccionó la carta geológica del área a una escala 1:20.000 ampliando tanto en extensión como en contenido a las ya existentes. En la misma se cartografían las distintas unidades geológicas aflorantes, la más antigua de las cuales es la Formación Rocha que constituye el zócalo cristalino precámbrico. Es sobreyacida por la Formación Chuy, especialmente en las zonas más costeras caracterizadas por una alternancia desde pelitas hasta areniscas gruesas, determinando una secuencia marcadamente granocreciente y por típicas costras ferruginosas (hematíticas). En subsuperficie se registran depósitos continentales intercalados con la Formación Chuy, que usualmente se han asignado a la Formación Libertad. Por encima de la Formación Chuy aparece la Formación Dolores, formada básicamente por fangolitas y limolitas color pardo-rojizas, friables y masivas, con concreciones de CaCO3. De toda el área se estudiaron las litologías de 42 pozos para alumbramiento de agua efectuados en los últimos 50 años por parte de la Dirección de Minería y Geología (DINAMIGE) y por Obras Sanitarias del Estado (OSE). En las diferentes cotas de estos pozos se extrajeron bioclastos a efectos de realizar análisis de isótopos de oxígeno, y tres muestras para la datación por 14C. Se realizaron láminas delgadas para estudios petrográficos, con apoyo de difractometría de rayos X (XRD). Se efectuó un análisis geomorfológico de la laguna de Rocha a través de imágenes satelitales y fotos aéreas actuales e históricas. Se relevaron fotográficamente las formas de fondo al igual que se realizó estudio granulométrico de sus sedimentos en condiciones de barra abierta y cerrada a efectos de detectar alguna variación. Se realizaron análisis de luminiscencia en las arenas de la barra para fechar los procesos de cierre y apertura de esta. Los resultados de las dataciones radiocarbónicas arrojaron valores corregidos para el 14C de 13900+/-200, 41500+/-1900 y 50000+/-3000 años AP, para cotas de -2.75, -6.13 y -13m respectivamente, tratándose en todos los casos de depósitos marginal-marinos. En la literatura existen dataciones que apoyan una edad para los depósitos marinos asignable a los estadios isotópicos MIS 2 y 3, aunque excluyendo el último máximo glacial (20-22 ka). Esto presenta una situación aparentemente no concordante con la evolución aceptada para la región en el Pleistoceno superior, ya que se suponía que la Formación Chuy se habría depositado durante los períodos interglaciales, en especial el MIS 5. Para este trabajo se propone que las edades radiocarbónicas representan edades reales y no edades aparentes mínimas, y se plantea una hipótesis de comportamiento local que explica la situación mencionada y que refiere a las particularidades locales que pueden operar en el área. Los datos implican la existencia de un levantamiento en el área del orden de unos 70-80 m acotado por dataciones existentes entre 14 y 9 ka. El único mecanismo plausible para explicar el levantamiento del orden de los 80 m entre aproximadamente 15 y 9 ka es la glacio e hidroisostasia. Si bien lo que hoy comprende Uruguay se encontraba libre de hielos en la última glaciación, puede tratarse de un efecto lejano de rebote glacioisostático fini-Pleistocénico.

The objective of this work is to determine the regional phenomena that operated in the Laguna de Rocha area during the Pleistocene and Holocene. To achieve this, the geological map of the area was drawn at a scale of 1: 20,000, expanding both the extension and the content, from previous studies. In it, the different outcropping geological units are mapped, the oldest of which is the Rocha Formation that constitutes the Precambrian crystalline basement. It is overlain by the Chuy Formation, especially in the more coastal areas. It is characterized by an alternation of pelites and fine to coarse sandstones, determining a coarsening-upward sequence, and by ferruginous (hematitic) crusts. In the subsurface, continental deposits are recorded, interbedded with the Chuy Formation, which have usually been assigned to the Libertad Formation. Above the Chuy Formation, the Dolores Formation occurs, and is basically formed by reddish-brown, friable and massive mudstones and siltstones, with concretions of CaCO3. From the whole area, the lithologies of 42 water wells drilled by DINAMIGE and OSE in the last 50 years were studied. Bioclasts were extracted in the different depths of these wells, for the purpose of oxygen isotope analysis, and three samples for 14C dating. Thin sections were made for petrographic studies, with the support of X-ray diffractometry (XRD). A geomorphological analysis of the Rocha lagoon was carried out through satellite images and current and historical aerial photos. The bedforms were photographed and the sediment grain size was determined under open and closed bar conditions in order to detect any variation. Luminescence analyses were carried out on the sands of the bar to date the closing and opening processes of the bar. The results of the radiocarbon dating showed corrected values for 14C of 13900 +/- 200, 41500 +/- 1900 and 50000 +/- 3000 years AP, for levels of -2.75, -6.13 and -13m respectively, representing in all cases marginal-marine deposits. In the literature there are other dates that support an age for marine deposits assignable to the isotopic stages MIS 2 and 3, excluding the last glacial maximum (20-22 ka). This presents a situation apparently at odds with the evolution usually accepted for the region in the Upper Pleistocene, since it was assumed that the Chuy Formation was deposited during the interglacial periods, especially the MIS 5. For this work, it is proposed that radiocarbon ages represent real and not minimum ages, and a hypothesis of local behavior is presented that explains the aforementioned situation and refers to the local peculiarities that can operate in the area. The proposed scenario envisages an uplift of about 70-80 meters between 14 and 9 ka in the area. The only plausible mechanism to explain an uplift of this order of magnitude is glacio- and hydroisostasy. Although Uruguay was free of ice in the last glaciation, it may be a distant effect of an end-Pleistocene glacioisostatic rebound.